以Ba8Ga16Ge30和Sr8Ga16Ge30为代表的Ⅰ型锗基笼状化合物具有声子玻璃－电子晶体( PGEC) 的热电传输特性，是一种在中高温温度段具有潜在应用前景的热电材料。该化合物属于立方晶系，单位元胞中包含由Ga和Ge原子构成的六个十四面体和两个十二面体，多面体之间通过共面连接，内部可以填充碱土金属Ba或Sr等，填充原子所受束缚小可在笼中大幅扰动，来强烈的散射Ga/Ge框架上的声子，降低了晶格热导率，使Ba8Ga16Ge30和Sr8Ga16Ge30具有较好的热电性能，因而可得到较高的ZT 值。本项目开展了Ba8Ga16Ge30晶体的czochralski法晶体生长，研究晶体提拉和旋转速度对晶体热电性能影响。用Bridgman法生长Ba8GaxGe46-x（x=14、16-18）和Sr8-xYbxGa16Ge30 (x=0、1)晶体，前者Ba8GaxGe46-x（x=14、16-18）晶体，通过EPMA测试研究Ba8GaxGe46-x晶体中Ga/Ge比的变化，通过电阻率、塞贝克系数、载流子浓度和迁移率及能带的变化重点研究Ba8GaxGe46-x（x=14、16-18）晶体的电输运性能，通过热导率的测试，分析了晶格热导和电子热导在晶体热传导过程中的作用，得到Ba8Ga14Ge32晶体的最大ZT值0.82@1000K。后者对于Sr8Ga16Ge30 晶体，研究了晶体的头尾及退火对晶体电和热传输性能的影响，用Bridgman法生长的晶体组分均匀，头部和尾部电性能和热性能基本没有变化，退火仅仅微小的降低了晶格热导，在800K时，ZT可达0.62。用Bridgman法生长Sr7YbGa16Ge30晶体由于在生长过程中有少量的Ge的第二相，影响了其塞贝克系数和热导率，对双原子填充Sr8-xYbxGa16Ge30晶体还需要进一步的组分优化。用Bridgman法可制备性能稳定且具有实用化前景的Ⅰ型Ge基clathrate热电材料。